DE2632424B1

DE2632424B1 - Fuel injection pump

Info

Publication number: DE2632424B1
Application number: DE19762632424
Authority: DE
Inventors: Salzgeber Daniel Edwin; Robert Raufeisen; Davis Charles Wade
Original assignee: Stanadyne LLC
Current assignee: Stanadyne LLC
Priority date: 1976-07-19
Filing date: 1976-07-19
Publication date: 1977-10-20
Also published as: DE2632424C2

Description

Bei der erfindungsgemäßen Lösung erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß ein zur Spannungsteilung notwendiges Widerstandsnetzwerk mit den Komparatoren zu einem Hybrid-Baustein zusammengefaßt ist, der die Toleranzen der Komparatoren berücksichtigen kann, so daß eine Spannungsüberwachung mit großer absoluter Genauigkeit ohne zusätzliche Prüfjustierung möglich ist. Vorteilhaft ist dabei auch die Verwendung des dynamischen Umschalters, der durch selbsttätige Umschaltung der Referenzspannungen mit geringem Aufwand mehrere Spannungsgrenzwerte für jede zu überwachende Spannung liefern kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nur die Referenzspannungen für die Bildung der Spannungsgrenzwerte festliegen und daß alle erforderlichen Hilfsspannungen an keine festen Spannungswerte gebunden sind. In the solution according to the invention, it proves to be particularly advantageous that a resistor network necessary for voltage division with the comparators is combined into a hybrid module, which the tolerances of the comparators can take into account, so that a voltage monitoring with great absolute accuracy is possible without additional test adjustment. The use is also advantageous of the dynamic changeover switch, which is activated by automatic switching of the reference voltages with little Effort several voltage limit values for each to be monitored Voltage can deliver. Another advantage is that only the reference voltages for the formation of the voltage limit values and that all necessary auxiliary voltages are not tied to any fixed voltage values.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to FIGS.

In Fig. list ein Blockschaltbild zur Spannungsüberwachung für mehrere Versorungsspannungen dargestellt; die F i g. 2 zeigt eine als Hybrid-Schaltkreis ausgebildete Spannungsvergleichsschaltung und die F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel eines dynamischen Umschalters. In Fig. 1 a block diagram for voltage monitoring for several Supply voltages shown; the F i g. 2 shows one as a hybrid circuit trained voltage comparison circuit and the F i g. 3 shows an embodiment a dynamic switch.

Wie in F i g. 1 dargestellt, können mehrere Versorgungsgleichspannungen Ua 1 bis Usa 6 in einer Schaltung überwacht werden. Die Versorungsgleichspannungen Ua1 bis Ua6, die unterschiedliche Werte aufweisen können, werden aus Stromversorgungsgeräten Stv 1 bis STv 6 geliefert In je einer den Stromversorgungsgeräten STv 1 bis STv6 nachgeschalteten Stufe N 1 bis N6 erfolgt eine Normierung der Versorgungsgleichspannungen Ul bis Ua6 auf einen Spannungswert von z. B. As in Fig. 1, several DC supply voltages can be used Ua 1 to Usa 6 can be monitored in one circuit. The DC supply voltages Ua1 to Ua6, which can have different values, become power supply devices Stv 1 to STv 6 Supplied in one each of the power supply units STv 1 to STv6 downstream stage N 1 to N6, the DC supply voltages are normalized Ul to Ua6 to a voltage value of z. B.

t2 oder V. Durch diese Maßnahme ergibt sich die Möglichkeit, daß weitere Teile der Spannungsüberwachungsschaltung gemeinsam für alle Versorgungsgleichspannungen ausgenutzt werden können. Die normierten Meßspannungen Un werden je einer Spannungsvergleichsschaltung H1 bis H6 zugeführt und mit je einer Referenzspannung für einen unteren und einen oberen Spannungsgrenzwert verglichen. Die Referenzspannungen werden in einer zentralen Stufe ZUerzeugt und den Spannungsvergleichsschaltungen H1 bis H6 selbständig in der richtigen Auswahl zugeführt. Ein aus dem Spannungsvergleich abgeleitetes Signal steuert eine gemeinsame Auswerteschaltung A W die eine dynamische Umschaltung der Referenzspannungen und eine Fehlersignalanzeige oder eine Abschaltung der Stromversorgungsgeräte STv1 bis STv6 über eine gemeinsame Schaltstufe Sveranlassen kann. t2 or V. This measure gives rise to the possibility that further parts of the voltage monitoring circuit together for all DC supply voltages can be exploited. The normalized measurement voltages Un are each used in a voltage comparison circuit H1 to H6 and each with a reference voltage for a lower and a compared to the upper voltage limit. The reference voltages are in a central Stage ZU generated and the voltage comparison circuits H1 to H6 independently in the right selection. A signal derived from the voltage comparison controls a common evaluation circuit A W which dynamically switches over Reference voltages and an error signal display or a shutdown of the power supply devices STv1 to STv6 can initiate S via a common switching stage.

Die Stufe ZU zur zentralen Erzeugung der Referenzspannungen ist mit einem dynamischen Umschalter gekoppelt, der die Erzeugung der Referenzspannungen abhängig von der Spannungsabweichung steuert und es ermöglicht, mit der Spannungsvergleichsschaltung jede Versorgungsgleichspannung an zwei oberen und zwei unteren Grenzwerten so zu überwachen, daß z. B. bei Überscheiten der Funktionsgrenzen von + 5% ein Signal gegeben und bei Überschreiten der Zerstörungsgrenzen der Halbleiter von + 10% abgeschaltet wird. The level ZU for the central generation of the reference voltages is with coupled to a dynamic switch that generates the reference voltages controls depending on the voltage deviation and makes it possible to use the voltage comparison circuit each DC supply voltage at two upper and two lower limit values so too monitor that z. B. a signal when the functional limits of + 5% are exceeded given and switched off when the destruction limit of + 10% is exceeded will.

Ausgehend von einer normierten Spannung von 2 V und den genannten Toleranzbereichen ergeben sich für den engeren Toleranzbereich die Spannungswerte 1,90 und 2,10 V und für den größeren Toleranzbereich die Spannungen 1,80 und 2,20 V.Based on a standardized voltage of 2 V and the above Tolerance ranges result in the voltage values for the narrower tolerance range 1.90 and 2.10 V and for the larger tolerance range the voltages 1.80 and 2.20 V.

In F i g. 2 ist eine als Hybrid-Schaltkreis ausgebildete Spannungsvergleichsschaltung im einzelnen dargestellt. In Fig. 2 is a voltage comparison circuit designed as a hybrid circuit shown in detail.

Die Hauptbestandteile dieser Spannungsvergleichsschaltung sind die Komparatoren IC1, IC2 und die Transistoren Ts 1 und Ts 1 An je einen Eingang El und E2 der Komparatoren werden die Referenzspannungen der in der Stufe ZU (Fig 1) zentral erzeugten Referenzspannungen und am gemeinsamen weiteren Eingang E3 der beiden Komparatoren die von den Stromversorgungsgeräten abgeleitete normierte Meßspannung Un zugeführt Der Komparator ICI überwacht dabei die oberen Grenzwerte mittels Referenz- spannungen für 2,10 und 2,20 V und der Komparator IC2 die unteren Grenzwerte mittels der Referenzspannungen 1,80 und 1,90 V. Soblald die normierte Meßspannung Un den durch die Referenzspannungen vorgegebenen Toleranzbereich verläßt, sperrt entweder der Ausgang des Komparators IC 1 bei Überspannung oder der Ausgang des Komparators IC2 bei Unterspannung.The main components of this voltage comparison circuit are the Comparators IC1, IC2 and the transistors Ts 1 and Ts 1 An each have an input El and E2 of the comparators are the reference voltages of the in stage ZU (Fig 1) centrally generated reference voltages and at the other common input E3 of the the standardized measurement voltage derived from the power supply devices for both comparators Un supplied The comparator ICI monitors the upper limit values by means of reference tensions for 2.10 and 2.20 V and the comparator IC2 the lower limit values using the reference voltages 1.80 and 1.90 V. Once the normalized measurement voltage Un den by the reference voltages If the specified tolerance range leaves, either the output of the comparator blocks IC 1 in the event of overvoltage or the output of the comparator IC2 in the event of undervoltage.

Um Störeinflüsse zu unterdrücken ist das Ausgangssignal der Komparatoren mit je einem Kondensator C 1, C2 so gedämpft, daß der Transistor Ts 1 bzw. Ts 2 bei einer unzulässigen Spannungsabweichung erst nach kurzer Verzögerung leitend wird. Das sich bei Spannungsüberschreitung bzw. Spannungsunterschreitung an der Klemme A 1 oder A 2 ändernde Ausgangssignal steuert über die Auswerteschaltung A W (F i g. 1) die Stufe ZU mit dem dynamischen Umschalter und die Schaltstufe S zur Fehleranzeige und Abschaltung. Damit das Fehlersignal UFU an der Klemme A 2 nur während der Betriebszeit des zu überwachenden Stromversorgungsgerätes abgegeben werden kann, muß der Ausgang A 2 außerhalb der Betriebszeit blockiert werden, indem an der Klemme A 3 die Basisspannung für den Transistor Ts 2 abgeschaltet wird. The output signal of the comparators is used to suppress interference each with a capacitor C 1, C2 attenuated so that the transistor Ts 1 and Ts 2 Conductive only after a short delay in the event of an impermissible voltage deviation will. If the voltage is exceeded or not reached at the Terminal A 1 or A 2 controls the output signal changing via evaluation circuit A. W (F i g. 1) the CLOSE stage with the dynamic switch and the S stage Error display and shutdown. So that the error signal UFU at terminal A 2 only issued during the operating time of the power supply device to be monitored output A 2 must be blocked outside of the operating time by the base voltage for the transistor Ts 2 is switched off at the terminal A 3.

In der in F i g. 3 dargestellten Stufe ZU werden alle Referenzspannungen für die Überwachung der Versorgungsgleichspannungen der Stromversorgungsgeräte Stv 1 bis Stv6 gemeinsam erzeugt. Durch eine selbsttätige dynamische Umschaltung der Referenzspannungen können mehrere Toleranzbereiche überwacht werden. Wenn eine überwachte Versorgungsgleichspannung den engeren Toleranzbereich (z. B. In the in F i g. 3 level shown are all reference voltages for monitoring the DC supply voltages of the power supply units Stv 1 to Stv6 generated together. Automatic dynamic switching of the Reference voltages can be monitored in several tolerance ranges. If one was monitored DC supply voltage exceeds the narrower tolerance range (e.g.

+ 5% überschreitet, so wird über die Auswerteschaltung und die Schaltstufe S (Fig. 1) ein Warnsignal erzeugt und gleichzeitig die dem engen Toleranzbereich zugeordneten Referenzspannungen (+1,90 Vj + 2,10 V) auf die Referenzspannungen des größeren Toleranzbereiches (z. B. 1 10% entsprechend 1,80 V/2,20 V) umgeschaltet. Wenn eine höhere Toleranzgrenze von der überwachten Versorgungsgleichspannung nicht erreicht wird, schalten die Transistoren Ts 1 oder Ts 2 der Spannungsvergleichsschaltung (F i g. 2) in ihren anderen Signalzustand zurück Es ist deswegen erforderlich, daß das Warnsignal in der Auswerteschaltung A Wgespeichert wird.+ 5% is exceeded, the evaluation circuit and the switching stage S (Fig. 1) generates a warning signal and at the same time indicates the narrow tolerance range assigned reference voltages (+1.90 Vj + 2.10 V) to the reference voltages of the larger tolerance range (e.g. 1 10% corresponding to 1.80 V / 2.20 V). If a higher tolerance limit of the monitored DC supply voltage is not is reached, the transistors Ts 1 or Ts 2 of the voltage comparison circuit switch (Fig. 2) back to their other signal state. It is therefore necessary that the warning signal is stored in the evaluation circuit A W.

Die wesentlichen Bestandteile der S ufe ZU mit dem dynamischen Umschalter sind ein am Eingang befindliches NAND-Glied /1, zwei Operationsverstärker IC3 und IC4, ein Schalttransistor Ts 3 sowie ein Spannungsteilernetzwerk mit den Widerständen R 1 bis R 4. The essential components of the CLOSE level with the dynamic changeover switch are a NAND gate / 1 at the input, two operational amplifiers IC3 and IC4, a switching transistor Ts 3 and a voltage divider network with the resistors R 1 to R 4.

Über das NAND-Glied II werden den Operationsverstärkern die Signale an den Klemmen A 1, A 2 sämtlicher Spannungsvergleichsschaltungen H... H6 zugeführt Ausgehend von einer eng tolerierten Bezugsspannung an den Klemmen B1 und B2 und einem an diese Klemmen angeschlossenen Spannungsteiler R 1, R 2 und R 3 regelt der Operationsverstärker IC3 die Spannung an seiner Ausgangsklemme UGO auf 2,10 V. Mit den Widerständen R2 und R 3 wird diese Spannung für den Ausgang UGU des Operationsverstärkers IC4 auf 1,90 V heruntergeteilt Sobald ein Signal von einer Spannungsvergleichsschaltung kommend an einem Eingang des NAND-Gliedes 11 ansteht, steuert der Schalttransistor Ts 3 den Ausgang des Operationsverstärkers IC3 in den Sperrzustand. The operational amplifiers receive the signals via the NAND element II at terminals A 1, A 2 of all voltage comparison circuits H ... H6 Based on a closely tolerated reference voltage at terminals B1 and B2 and the regulates a voltage divider R 1, R 2 and R 3 connected to these terminals Operational amplifier IC3 adjusts the voltage at its output terminal UGO to 2.10 V. With the resistors R2 and R 3 is this voltage for the output UGU of the operational amplifier IC4 divided down to 1.90 V As soon as a signal from a voltage comparison circuit incoming at an input of the NAND gate 11, controls the switching transistor Ts 3 switches the output of the operational amplifier IC3 to the blocking state.

Gleichzeitig schaltet der Operationsverstärker IC4den bis dahin stromlosen Widerstand R 4 infolge der nun wirksamen Rückführung über einen Widerstand R 5 exakt geregelt an das Potential OV(Klemme B2) an.At the same time, the operational amplifier IC4den switches off the current until then Resistance R 4 as a result of the now effective return through a Resistor R 5 is precisely regulated to the potential OV (terminal B2).

Dadurch wird die Spannung an den Klemmen UGo und UGU durch den Spannungsteiler R1, R2 und die Parallelschaltung der Widerstände R 4 und R 3 festgelegt Diese Widerstandskombination ist so bemessen, daß nach dieser Umschaltung den Ausgangsklemmen UGO und UGU die mit den Eingangsklemmen E 1 bzw.As a result, the voltage at terminals UGo and UGU is passed through the voltage divider R1, R2 and the parallel connection of the resistors R 4 and R 3 set this resistor combination is so dimensioned that after this switchover the output terminals UGO and UGU die with the input terminals E 1 resp.

E2 der Spannungsvergleichsschaltung (F i g. 2) verbunden sind, die Referenzspannungen 2,20V und 1,80V gegeben sind.E2 of the voltage comparison circuit (F i g. 2) are connected, the Reference voltages 2.20V and 1.80V are given.

Claims

Claims: 1. DC voltage monitoring circuit for a Regulated power supply device with a signal display when exceeded the maximum permissible voltage deviation, especially for integrated logic Circuits, d a d u r c h g e - indicates that the monitoring of a DC supply voltage with regard to two different voltage limit values below and above the setpoint using one of a voltage divider network and two comparators (IC1, IC2) with one transistor switching stage (Ts 1, Ts 2) trained voltage comparison circuit (H 1 ... H6) in connection with a as an automatic reference voltage switch for central provision tight tolerated reference voltages trained device (ZU) takes place and that at If the narrower voltage limit values are exceeded, the reference voltages are automatically switched over to the maximum permissible voltage limit, d. H. the higher of the two above respectively.

lower of the two lower voltage limit values takes place.

2. DC voltage monitoring circuit according to claim 1, characterized characterized in that the DC supply voltage to be monitored according to normalization each together with a reference voltage for an upper and a lower voltage limit value to one of the comparators (IC1, IC2) of the voltage comparison circuit (H1 ... H6) and that when a limit value is exceeded, a transistor switching stage (Ts 1, Ts2) at the output of the comparator by means of an evaluation circuit (A W) the Signal display and the reference voltage switch operated or a shutdown the DC supply voltage causes.

3. DC voltage monitoring circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the reference voltages in the reference voltage switch for monitoring the limit values of the DC supply voltage that are below and above the setpoint using two operational amplifiers (IC3, IC4) and a voltage divider (R 1 to R 4) can be generated from a reference voltage.

4. DC voltage monitoring circuit according to one of the preceding Claims, characterized in that the transistor switching stage (Ts 1, Ts2) under Use of a capacitor (C1, C2) responds with a delay when switching on.

5. DC voltage monitoring circuit according to one of the preceding Claims, characterized in that the voltage comparison circuit (H1 ... H6) is designed as a hybrid module.

The invention relates to a DC voltage monitoring circuit for a regulated power supply device with a signal display when exceeded the maximum permissible voltage deviation, especially for integrated logic Circuits.

Supply voltages for with semiconductor elements assembled circuits, especially for integrated logic circuits, must be within relatively narrow tolerance ranges are held so that they can be held on the one hand, for. B.

can execute logical functions error-free and on the other hand with regard to the destruction limits are monitored. From a monitoring circuit for supply voltages one expects that a warning signal will be given when leaving the functional limits and if the destruction limits are exceeded, the power supply is switched off immediately and the triggering voltage error is displayed. The effort for such monitoring circuits, especially for the generation of the reference voltages, can be relatively large, if supply voltages are in several tolerance ranges, each with a lower and upper voltage limit should be monitored.

The invention is based on the object of a monitoring circuit of the type mentioned above, which makes it possible to have several with little effort Realize monitoring limits for each monitored supply voltage and the when the functional limits or the destruction limits are exceeded, the initiates the necessary protective measures.

According to the invention, this object is achieved in that the monitoring a DC supply voltage with regard to two different under and over Voltage limit values close to the setpoint using one from a voltage divider network and two comparators, each with a transistor switching stage connected on the output side trained voltage comparison circuit in connection with an automatic Reference voltage switch for the central provision of tightly tolerated reference voltages trained device takes place and that when the narrower voltage limit values are exceeded automatic switching of the reference voltages to the maximum permissible voltage limit value, d. H. the higher of the two upper resp.

lower of the two lower voltage limit values takes place.

According to an advantageous development of the invention, the to Monitoring DC supply voltage according to normalization, each together with one Reference voltage for an upper and lower voltage limit value on each of the Comparators led to the voltage comparison circuit. When a voltage limit is exceeded causes a transistor switching stage at the output of the comparator by means of an evaluation circuit the signal display and the switching of the reference voltages or a shutdown the DC supply voltage. The reference voltages are used for monitoring the lower and upper voltage limit values of the DC supply voltage using two operational amplifiers and a voltage divider of the reference voltage switch generated from a reference voltage.